WO2012175274A1 - Rotor mit dichtelement für eine stationäre gasturbine - Google Patents

Rotor mit dichtelement für eine stationäre gasturbine Download PDF

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WO2012175274A1
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Sascha Dungs
Harald Hoell
Harald Nimptsch
Peter Schröder
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor

Definitions

  • the invention relates to a rotor for a stationary gas ⁇ turbine, comprising at least two axially juxtaposed rotor components, each having a directed to the opposite rotor component seal arm, wherein in each case a sealing partner of a common sealing element is provided at the opposing Dichtungsarmabitesen.
  • Such an arrangement of a rotor comprising two aneinan ⁇ lying rotor disks is known for example from JP 09-242505 A.
  • different constructions of seals for sealing a rotor interior relative to an exterior space are shown.
  • the seals shown close a gap which otherwise connects the two spaces, which gap is arranged essentially between two opposite seal arm sections.
  • JP 09-242505 A An arrangement which is alternative to JP 09-242505 A is known from EP 0 894 947 B1.
  • the working labyrinth seals provided on each of the two Dichtungsarmabitese.
  • the outer part of the labyrinth ⁇ seal is stationary and is formed by the inwardly guidedd ⁇ th honeycomb-shaped surface of a so-called U-ring.
  • the inner, rotating part of the labyrinth seal is formed on the respective shell-side surface of the Dichtungsarmabitese as an endless peripheral sealing tip.
  • the sealing tips intersect the honeycomb-shaped, inwardly facing surface of the U-ring and thus prevent leakage flow through the corresponding annular gaps between the U-ring and the Dichtungsarmabitesen.
  • this arrangement is very susceptible to wear, since in operation, the sealing ⁇ tip permanently rotates relative to the U-ring.
  • a similar arrangement is also known from US 2010/0196139 AI.
  • the object of the invention is to provide a rotor for a stationary gas turbine, which has a seal arrangement between two opposing rotor components, which has a prolonged life with further He ⁇ increase the sealing effect.
  • one of the two sealing partners is honeycomb-shaped.
  • the invention is based on the realization that due to the honeycomb from ⁇ design of the sealing partner each other like ⁇ processing partner can be pressed into the honeycomb shape during assembly of the rotor according to the invention of.
  • By pressing the honeycomb seal partner is plastically deformed and therefore adapts to the shape of the other seal partner exactly. This leads to a nearly gap-free seal with a particularly high pressure effect.
  • the honeycomb shape allows a deformation even at low contact pressures.
  • the two sealing partners are axially opposite each other and are inserted into each other according to the tongue and groove principle.
  • This embodiment is particularly suitable for a stacked rotor, in which the rotor components are designed as rotor disks. These are usually on a smaller radius than the Dichtungsarmabitese form-fitting surface to each other to transmit the torques.
  • the opposing Dichtungsarmabitese do not touch or only slightly, so that no Tangential ⁇ force is transmitted. This also allows a particularly good seal, since the honeycomb seal partner is not unduly high pressure loaded.
  • the two are
  • Sealant radially opposite each other, wherein the radially outer seal partner designed inwardly honeycomb and the radially inner seal partner is designed as outwardly directed sealing tip.
  • the Dichtungsarmabitese in tangential direction are of endless circulating, so that the honeycomb like ⁇ tung partner static together with the sealing tip a kind Labyrinth seal forms, under centrifugal force of the radially inner seal partner strives more outward than the radially outer seal partner.
  • the sealing tips press into the honeycomb shape without a circumferentially directed incising relative movement occurs.
  • the great advantage is that no present in the circumferential direction cutting movement of the sealing tips against the honeycomb-shaped sealing partner is present, which maintains the sealing ⁇ effect for a particularly long period of time.
  • Both aforementioned embodiments thus allow, on the one hand, a particularly large axial and radial mobility of the seal arm sections , without excessive wear occurring on one of the two seal partners or even on both seal partners due to continued operation.
  • Another advantage is that no additional sealing element is required to seal the interior of the rotor from the outside.
  • Particularly preferred is the embodiment in which a stationary gas turbine used for power generation is equipped with an aforementioned rotor.
  • Figure 1 is intended for power generation, stationary
  • Figure 4 shows two opposite Dichtungsarmab ⁇ sections according to a second embodiment.
  • 1 shows a stationary gas turbine 10 in a longitudinal ⁇ partial section.
  • the gas turbine 10 has inside a rotatably mounted about an axis of rotation 12 rotor 14, which is also referred to as a turbine runner.
  • rotor 14 successively follow an intake housing 16, a Axialturbover Noticer 18, a toroidal annular combustion chamber 20 with a plurality of rotati ⁇ onssymmetrisch arranged burners 22, a turbine unit 24 and an exhaust housing 26th
  • the Axialturbover Noticer 18 includes a ring-shaped compressor duct 25 with successively cascaded compressor stages from Laufschaufei- and Leitschau ⁇ felkränzen.
  • the rotor blades 14 arranged on the blades 27 are with their free-ending blade tips 29 an outer channel wall of the compressor passage 25 against.
  • the dense Ver ⁇ channel 25 opens via a compressor discharge diffuser 36 into a plenum 38.
  • the annular combustion chamber 20 is provided with its combustion chamber 28 which communicates with an annular hot-gas duct 30 of the turbine unit 24th In the turbine unit 24 four successive maral ⁇ ended turbine stages 32 are arranged.
  • a generator or a working machine (each not shown) is coupled. During operation of the gas turbine 10, the axial turbocompressor sucks
  • FIG. 2 shows an axial section from the longitudinal section of the gas turbine 10 in the region of the turbine unit 24.
  • Two axially adjacent rotor disks 40, 42 each form a rotor component.
  • the rotor discs 40, 42 are due to a screw not shown in a contact region 44 positively, surface and pressed together with great force to ensure a slip-free transmission of torque.
  • the rotor disks 40, 42 are configured substantially symmetrically with respect to the axis of rotation 12, except for the area of the rotor blade receptacles.
  • each rotor ⁇ disk 40, 42 has a laterally disposed, annular Dichtungsarmabrough 46, 48, which is directed in each case to the opposite ⁇ other rotor disk 40, 42.
  • the Dichtungsarmabitese 46, 48 are formed as a tangential endlessly circumferential collar.
  • a rotor inner space 50 is provided in which during the operation of the gas turbine 10 cooling air at high pressure is present. This is performed by not shown holes, which are located in the rotor disks 40, 42, to the feet of wafers arranged in 27 wreaths. Subsequently, the cooling air through the blade inside to an airfoil ge ⁇ passes.
  • FIG. 3 shows only schematically the two Dichtungsarmabites opposite and directed towards the other rotor component 40, 42, 46, 48.
  • the facing towards the rotor disc 42 ⁇ side surface 60 of the Dichtungsarmab- Section 46 is provided with a circumferential groove 62, in which a honeycomb insert 64 is arranged.
  • the honeycomb insert 64 is a first sealing partner of a two-part sealing element 66, which secures the gap between the two opposing sealing arm sections 46, 48 against flow through.
  • a triangular in cross-section (cone-shaped) spring 70 as the second sealing partner of the sealing element 66 is configured.
  • the spring 70 is pressed into the honeycomb insert 64 during the assembly of the two rotor disks 40, 42. Since after assembly the two rotor disks 40, 42 and in particular their Dichtungsarmabitese 46, 48 perform no particularly large relative movements to each other, the spring 70 sits almost immobile in the honeycomb insert 64. Relative movements occur to each other only in operation due to thermal expansion or due to centrifugal forces on which is symbolized by the illustrated arrows.
  • FIG 4 An alternative embodiment, Figure 4, in which also the two opposite sealing arm sections 46, 48 of the adjacent rotor disks 40, 42 are shown in cross section.
  • the right in Figure 4 Darge ⁇ presented rotor disc has a Dichtungsarmabites 48 on which the Dichtungsarmabites 46 of the adjacent rotor disc 40 - seen axially - overlapped.
  • the overlap- pungsabites 49 has on its outer side a plurality in the circumferential direction revolving endless sealing tips 51, form the egg ⁇ NEN of the two sealing partner of the sealing element 66th
  • a honeycomb insert 64 as the other of the two seal partners is seated in an inwardly open groove and into which the seal tips 51 can press to seal the gap due to centrifugal forces.
  • a relative movement in the circumferential direction - ie perpendicular to the plane of the drawing - between the Dichtspit ⁇ zen 51 and the honeycomb insert 64 does not occur.
  • the invention relates to a rotor 14 for an inpatient gas turbine 10, comprising at least two axially anein ⁇ other lying rotor components, each with an antibody directed to the ge ⁇ genüberode rotor component Dichtungsarmab ⁇ cut 46, 48, wherein at the opposite Dichtungsarmab songs 46, 48 in each case a sealing partner of a common sealing element 66 is provided.
  • a particularly durable rotor 14 which allows a particularly good sealing of the rotor interior 50 with respect to ei ⁇ nem lying outside the rotor 14 space 58, it is proposed that one of the two sealing partners is configured honeycomb.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (14) für eine stationäre Gasturbine (10), umfassend zumindest zwei axial aneinander liegende Rotorkomponenten (40, 42) mit jeweils einem auf die gegenüberliegende Rotorkomponente gerichteten Dichtungsarmabschnitt (46, 48), wobei an den einander axial oder radial gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitten (46, 48) jeweils ein Dichtungspartner (64, 70) eines gemeinschaftlichen Dichtelements (66) vorgesehen ist. Um einen besonders langlebigen Rotor (14) anzugeben, der eine besonders gute Abdichtung des Rotorinnenraums (50) gegenüber einem außerhalb des Rotors (14) liegenden Raums (58) ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass einer der beiden Dichtungspartner wabenförmig ausgestaltet ist und die beiden Dichtungspartner im montierten Zustand ineinander gepresst sind.

Description

Beschreibung
ROTOR MIT DICHTELEMENT FÜR EINE STATIONÄRE GASTURBINE
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine stationäre Gas¬ turbine, umfassend zumindest zwei axial aneinander liegende Rotorkomponenten mit jeweils einen auf die gegenüberliegende Rotorkomponente gerichteten Dichtungsarmabschnitt, wobei an den einander gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitten jeweils ein Dichtungspartner eines gemeinschaftlichen Dichtelements vorgesehen ist.
Eine derartige Anordnung eines Rotors umfassend zwei aneinan¬ der liegende Rotorscheiben ist beispielsweise aus der JP 09- 242505 A bekannt. Darin sind unterschiedliche Konstruktionen von Dichtungen zur Abdichtung eines Rotorinnenraums gegenüber einem Außenraum gezeigt. Die gezeigten Dichtungen verschließen einen die beiden Räume ansonsten verbindenden Spalt, welcher im Wesentlichen zwischen zwei einander gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitten angeordnet ist.
Es hat sich herausgestellt, dass weiterhin Bedarf an einer zuverlässigen Dichtung zur Trennung der Räume besteht. Der Bedarf begründet sich einerseits aufgrund gesteigerter Anforderungen an die Lebensdauer des Dichtelements und andererseits an eine erhöhte Dichtungsanforderung, da aufgrund stei¬ gender Druckverhältnisse von Verdichtern stationärer Gasturbinen im Innern des Rotors höhere Drücke an Kühlluft zur Küh¬ lung von Turbinenschaufeln bereitstehen. Somit tritt ein größeres Druckgefälle gegenüber dem Außenraum auf, der durch die Dichtungsarmabschnitte von dem inneren Rotorraum zu trennen ist .
Eine zu der JP 09-242505 A alternative Anordnung ist aus der EP 0 894 947 Bl bekannt. Anstelle einer gemeinschaftlichen, zwischen den beiden Dichtungsarmabschnitten angeordneten Dichtung ist darin die Verwendung zweier unabhängig voneinan- der arbeitender Labyrinthdichtungen an jedem der beiden Dichtungsarmabschnitte vorgesehen. Der äußere Teil der Labyrinth¬ dichtung ist feststehend und wird von der nach innen gewand¬ ten wabenförmigen Fläche eines sogenannten U-Rings gebildet. Der innere, rotierende Teil der Labyrinthdichtung ist an der jeweiligen mantelseitigen Fläche der Dichtungsarmabschnitte als endlos umlaufende Dichtspitze ausgebildet. Im Betrieb schneiden sich die Dichtspitzen in die wabenförmige, nach innen weisende Fläche des U-Rings ein und verhindern somit eine Leckageströmung durch die entsprechenden Ringspalte zwischen dem U-Ring und den Dichtungsarmabschnitten. Diese Anordnung ist jedoch sehr verschleißanfällig, da im Betrieb die Dicht¬ spitze dauerhaft sich gegenüber dem U-Ring dreht. Eine ähnliche Anordnung ist zudem aus der US 2010/0196139 AI bekannt .
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Rotors für eine stationäre Gasturbine, welche eine Dichtungsanordnung zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rotorkomponenten aufweist, die eine verlängerte Lebensdauer unter weiterer Er¬ höhung der Dichtungswirkung aufweist.
Die Aufgabe wird mit einem Rotor gemäß den Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und weitere
Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass einer der beiden Dich- tungspartner wabenförmig ausgestaltet ist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass aufgrund der wabenförmigen Aus¬ gestaltung eines Dichtungspartners der jeweils andere Dich¬ tungspartner während der Montage des erfindungsgemäßen Rotors in die Wabenform gepresst werden kann. Durch die Anpressung wird der wabenförmige Dichtungspartner plastisch verformt und passt sich daher der Form des anderen Dichtungspartners exakt an. Dies führt zu einer nahezu spaltfreien Abdichtung mit besonders hoher Druckwirkung. Die Wabenform ermöglicht dabei eine Verformung auch schon bei bereits kleinen Anpressdrücken. Eine fortgesetzte einschneidende Relativbewegung wie bei der EP 0 894 974 Bl, ist nicht erforderlich, da die bei¬ den einander gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitte der beiden Rotorkomponenten zueinander keine signifikante Relativbewegung aufweisen, abgesehen von denjenigen Bewegungen, die aufgrund der Fliehkraft oder aufgrund von thermischen Dehnungen am jeweiligen Dichtungsarmabschnitt auftreten. Dadurch ist es möglich, eine besonders gut abdichtende Verbin- dung der beiden Dichtungspartner zu erreichen, die einerseits besonders langlebig (aufgrund fehlender einschneidender Drehbewegungen) ist und andererseits verschleißarm, was auch zu einer besonders guten Dichtwirkung über die gesamte Lebens¬ dauer des Rotors führt.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung liegen die beiden Dichtungspartner axial einander gegenüber und sind nach dem Nut-Feder-Prinzip ineinander gesteckt. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für einen gestapelten Ro- tor, bei dem die Rotorkomponenten als Rotorscheiben ausgebildet sind. Diese liegen in der Regel auf einem geringeren Radius als die Dichtungsarmabschnitte formschlüssig flächig aneinander, um die Drehmomente zu übertragen. Die einander gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitte berühren sich dabei nicht bzw. nur geringfügig, so dass darüber keine Tangential¬ kraft übertragen wird. Auch dies ermöglicht eine besonders gute Abdichtung, da der wabenförmige Dichtungspartner nicht unzulässig hoch druckbelastet ist. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung liegen die beiden
Dichtungspartner radial einander gegenüber, wobei der radial äußere Dichtungspartner nach innen wabenförmig gestaltet und der radial innere Dichtungspartner als nach außen gerichtete Dichtpitze ausgebildet ist.
Vorzugsweise sind die Dichtungsarmabschnitte in Tangential- richtung endlos umlaufend, so dass der wabenförmige Dich¬ tungspartner zusammen mit der Dichtspitze eine Art statische Labyrinthdichtung bildet, wobei unter Fliehkraft der radial innere Dichtungspartner mehr nach außen strebt als der radial äußere Dichtungspartner. Dadurch drücken sich die Dichtspitzen in die Wabenform ein, ohne dass eine in Umfangsrichtung gerichtete einschneidende Relativbewegung auftritt. Auch hier liegt der große Vorteil darin, dass keine in Umfangsrichtung vorhandene Schneidbewegung der Dichtspitzen gegenüber des wa- benförmigen Dichtungspartners vorhanden ist, was die Dicht¬ wirkung für einen besonders langen Zeitraum aufrecht erhält.
Beide vorgenannten Ausgestaltungen erlauben somit einerseits eine besonders große axiale und radiale Beweglichkeit der Dichtungsarmabschnitte, ohne dass aufgrund eines fortgesetz¬ ten Betriebs übermäßige Verschleißerscheinungen an einem der beiden Dichtungspartner oder gar an beiden Dichtungspartnern auftreten. Ein weiterer Vorteil ist, dass kein zusätzliches Dichtungselement zur Abdichtung des Rotorinnenraums gegenüber dem Außenraum erforderlich ist. Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung, bei der eine zur Stromerzeugung eingesetzte stationäre Gasturbine mit einem vorgenannten Rotor ausgestattet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile sind in der nachfolgenden Figurenbe¬ schreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine zur Stromerzeugung vorgesehene, stationäre
Gasturbine in einem Längsteilschnitt,
Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 mit zwei einander ge¬ genüberliegenden Rotorscheiben und einem jeweils daran seitlich angeordneten Dichtungsarmabschnitt, Figur 3 zwei einander gegenüberliegende Dichtungsarmab¬ schnitte gemäß einer ersten Ausgestaltung und
Figur 4 zwei einander gegenüberliegende Dichtungsarmab¬ schnitte gemäß einer zweiten Ausgestaltung. Figur 1 zeigt eine stationäre Gasturbine 10 in einem Längs¬ teilschnitt. Die Gasturbine 10 weist im Innern einen um eine Rotationsachse 12 drehgelagerten Rotor 14 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird. Entlang des Rotors 14 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 16, ein Axialturboverdichter 18, eine torusartige Ringbrennkammer 20 mit mehreren rotati¬ onssymmetrisch zueinander angeordneten Brennern 22, eine Turbineneinheit 24 und ein Abgasgehäuse 26.
Der Axialturboverdichter 18 umfasst einen ringförmig ausgebildeten Verdichterkanal 25 mit darin kaskadisch aufeinanderfolgenden Verdichterstufen aus Laufschaufei- und Leitschau¬ felkränzen. Die am Rotor 14 angeordneten Laufschaufeln 27 liegen mit ihren frei endenden Schaufelblattspitzen 29 einer äußeren Kanalwand des Verdichterkanals 25 gegenüber. Der Ver¬ dichterkanal 25 mündet über einen Verdichterausgangsdiffusor 36 in einem Plenum 38. Darin ist die Ringbrennkammer 20 mit ihrem Verbrennungsraum 28 vorgesehen, der mit einem ringförmigen Heißgaskanal 30 der Turbineneinheit 24 kommuniziert. In der Turbineneinheit 24 sind vier hintereinander geschal¬ tete Turbinenstufen 32 angeordnet. Am Rotor 14 ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (jeweils nicht dargestellt) angekoppelt . Im Betrieb der Gasturbine 10 saugt der Axialturboverdichter
18 durch das Ansauggehäuse 16 als zu verdichtendes Medium Um¬ gebungsluft 34 an und verdichtet diese. Die verdichtete Luft wird durch den Verdichterausgangsdiffusor 36 in das Plenum 38 geführt, von wo aus es in die Brenner 22 einströmt. Über die Brenner 22 gelangt auch Brennstoff in den Verbrennungsraum 28. Dort wird der Brennstoff unter Zugabe der verdichteten Luft zu einem Heißgas M verbrannt. Das Heißgas M strömt an¬ schließend in den Heißgaskanal 30, wo es sich arbeitsleistend an den Turbinenschaufeln der Turbineneinheit 24 entspannt. Die währenddessen freigesetzte Energie wird vom Rotor 14 auf¬ genommen und einerseits zum Antrieb des Axialturboverdichters 18 und andererseits zum Antrieb einer Arbeitsmaschine oder elektrischen Generators genutzt. Figur 2 zeigt einen axialen Abschnitt aus dem Längsschnitt der Gasturbine 10 im Bereich der Turbineneinheit 24. Zwei axial aneinander liegende Rotorscheiben 40, 42 bilden jeweils eine Rotorkomponente. Die Rotorscheiben 40, 42 sind aufgrund einer nicht weiter dargestellten Verschraubung in einem Kontaktbereich 44 formschlüssig, flächig und mit großer Kraft aneinander gepresst, um eine schlupffreie Übertragung von Drehmomenten zu gewährleisten. Die Rotorscheiben 40, 42 sind im Wesentlichen zur Rotationsachse 12 symmetrisch ausgestaltet, abgesehen vom Bereich der Laufschaufelaufnahmen .
Radial weiter außen zur Kontaktfläche 44 weist jede Rotor¬ scheibe 40, 42 einen seitlich angeordneten, ringförmigen Dichtungsarmabschnitt 46, 48 auf, der jeweils auf die gegen¬ überliegende andere Rotorscheibe 40, 42 gerichtet ist. Die Dichtungsarmabschnitte 46, 48 sind als in Tangentialrichtung endlos umlaufende Kragen ausgebildet. Radial innerhalb der beiden Dichtungsarmabschnitte 46, 48 ist ein Rotorinnenraum 50 vorgesehen, in dem während des Betriebs der Gasturbine 10 Kühlluft mit hohem Druck vorhanden ist. Diese wird durch nicht weiter dargestellte Bohrungen, welche in den Rotorscheiben 40, 42 angesiedelt sind, zu den Füßen von in Kränzen angeordneten Laufschaufeln 27 geführt. Anschließend wird die Kühlluft durch das Schaufelinnere zu einem Schaufelblatt ge¬ leitet. Dort kühlt es das dem Heißgas ausgesetzte Schaufel¬ blatt. Axial zwischen den Laufschaufeln 27 sind ebenfalls in einem Kranz angeordnete Leitschaufeln 54 vorgesehen, die über einen U-Ring 56 radial innen miteinander gekoppelt sind. Der U-Ring 56 ist in einem sogenannten Scheibenzwischenraum 58 angeordnet, welcher außerhalb des Rotors 14 der Gasturbine 10 liegt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist in Figur 2 nicht dargestellt. Figur 3 zeigt lediglich schematisch die beiden einander gegenüberliegenden, auf die jeweils andere Rotorkomponente 40, 42 gerichteten Dichtungsarmabschnitte 46, 48. Die zur Rotor¬ scheibe 42 weisende Seitenfläche 60 des Dichtungsarmab- Schnittes 46 ist mit einer umlaufenden Nut 62 versehen, in der ein wabenförmiger Einsatz 64 angeordnet ist. Der waben- förmige Einsatz 64 ist ein erster Dichtungspartner eines zweiteiligen Dichtelements 66, welches den Spalt zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitten 46, 48 gegen Durchströmung sichert.
An der seitlichen, dem Dichtungsarmabschnitt 46 zugewandten Seitenfläche 68 des Dichtungsarmabschnittes 48 ist eine im Querschnitt dreieckförmige (konusförmige) Feder 70 als der zweite Dichtungspartner des Dichtelements 66 ausgestaltet. Die Feder 70 drückt sich bei der Montage der beiden Rotorscheiben 40, 42 in den wabenförmigen Einsatz 64 hinein. Da nach der Montage die beiden Rotorscheiben 40, 42 und insbesondere deren Dichtungsarmabschnitte 46, 48 keine besonders großen Relativbewegungen zueinander durchführen, sitzt die Feder 70 nahezu unbeweglich im wabenförmigen Einsatz 64. Relativbewegungen zueinander treten lediglich im Betrieb aufgrund thermischer Dehnungen oder aufgrund von Fliehkraftbelastungen auf, was durch die dargestellten Pfeile symbolisiert ist.
Eine dazu alternative Ausgestaltung zeigt Figur 4, bei der ebenfalls die beiden einander gegenüberliegenden Dichtungs- armabschnitte 46, 48 der benachbarten Rotorscheiben 40, 42 im Querschnitt dargestellt sind. Die in Figur 4 rechts darge¬ stellte Rotorscheibe weist einen Dichtungsarmabschnitt 48 auf, welcher den Dichtungsarmabschnitt 46 der benachbarten Rotorscheibe 40 - axial gesehen - überlappt. Der Überlap- pungsabschnitt 49 weist an seiner Außenseite mehrere in Um- fangsrichtung umlaufende endlose Dichtspitzen 51 auf, die ei¬ nen der beiden Dichtungspartner des Dichtelements 66 bilden. An der nach innen gewandten Seite des Dichtungsarmabschnitts 46 ist in einer nach innen geöffneten Nut sitzend ein waben- förmiger Einsatz 64 als der andere der beiden Dichtungspartner vorgesehen, in den sich die Dichtspitzen 51 aufgrund auftretender Fliehkräfte zur Abdichtung des Spalts hineindrücken können. Eine Relativbewegung in Umfangsrichtung - also senkrecht zur Zeichnungsebene - zwischen den Dichtspit¬ zen 51 und dem wabenförmigen Einsatz 64 tritt nicht auf.
Insgesamt betrifft die Erfindung einen Rotor 14 für eine sta- tionäre Gasturbine 10, umfassend zumindest zwei axial anein¬ ander liegende Rotorkomponenten mit jeweils einem auf die ge¬ genüberliegende Rotorkomponente gerichteten Dichtungsarmab¬ schnitt 46, 48, wobei an den einander gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitten 46, 48 jeweils ein Dichtungspartner eines gemeinschaftlichen Dichtelements 66 vorgesehen ist. Um einen besonders langlebigen Rotor 14 anzugeben, der eine besonders gute Abdichtung des Rotorinnenraums 50 gegenüber ei¬ nem außerhalb des Rotors 14 liegenden Raums 58 ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass einer der beiden Dichtungspartner wabenförmig ausgestaltet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Rotor (14) für eine stationäre Gasturbine (10),
umfassend zumindest zwei axial aneinander liegende Rotor¬ komponenten mit jeweils einem auf die gegenüberliegende Ro¬ torkomponente gerichteten Dichtungsarmabschnitt (46, 48), wobei an den einander gegenüberliegenden Dichtungsarmabschnitten (46, 48) jeweils ein Dichtungspartner eines ge- meinschaffliehen Dichtelements (66) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass
einer der beiden Dichtungspartner wabenförmig ausgestaltet ist und die beiden Dichtungspartner im montiertem Zustand ineinander gepresst sind.
2. Rotor (14) nach Anspruch 1,
bei dem die beiden Dichtungspartner axial einander gegenüberliegend nach dem Nut-Feder-Prinzip ineinander gesteckt sind .
3. Rotor (14) nach Anspruch 1,
bei dem die beiden Dichtungspartner radial einander gegenüberliegen,
der radial äußere Dichtungspartner nach innen wabenförmig ausgestaltet und
der radial innere Dichtungspartner als nach außen gerichtete Dichtspitze (51) ausgebildet ist.
Rotor (14) nach Anspruch 1, 2 oder 3,
bei dem die Rotorkomponenten als Rotorscheiben (40, 42) ausgebildet sind, an denen die Dichtungsarmabschnitte (46, 48) seitlich angeordnet sind.
Gasturbine (10) mit einem Rotor (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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